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材質小學堂:塑料

質輕耐用又繽紛,最好入手的家居設計

隨著設計文化的普及,各家美學思想風行草偃,逐漸滲透了我們的衣著裝扮之外,人們近年對於居家環境的美感信仰也越發重視,然而購入生活物件時,除了追求外觀漂亮之外,實用功能絕對是更令人在意的重點。今天我們就從構成各種美好設計的最基礎元素──材質來講起,聊聊這些你可能認識已久但其實不太熟悉的有趣材料。

塑料的原料屬於石化製品之一,價值深受石油價格波動影響,從 19 世紀工業革命開始,許多歐美政府即任命國內化學家紛紛投入研究,調配出各種不同屬性的塑料。而整個塑料工業更是在第二次世界大戰後百家爭鳴迅速發展,從食衣住行育樂各個層面,徹底改變了人類的生活。

塑料材質正式進入家具產業大概是在 60 年代的時候,其發展及運用打破了以往人們對於家具的想像。不論設計、色彩或是觸感,塑料有著無限的可能性及強烈的表現性。又因其質地輕盈、防水、易收納整理、耐受各種化學藥劑……等種種特性,不久便成為設計師們發揮無限創意的不二首選。

義大利設計師 Joe Colombo 在 1965 年設計的第一張全塑料的 Universale 單椅,不僅把這個在當時很新鮮的材質正式介紹進市場,也成為設計迷們作為研究近代家具發展的一個分水嶺。而緊隨其後的另一名義大利設計師 Vico Magistretti 也以第一張一體成型的 Selene 單椅,將塑料射出成型技術帶往新的境界。

塑料單椅在精采的 60、70 年代不斷帶給人們驚豔的新視野,比如大家熟悉的 Panton Chair 也來了,丹麥設計師 Verner Panton 以豐富的想像力打造的這張單椅不僅一體成形,也以首創的懸臂式結構設計顛覆了人們對於「椅子」既有的形體概念,清楚地主張「誰說坐具一定要有四隻腳?」的新論述。

常見的塑料家具成型技術

而在這麼多塑料加工法當中,最常使用於家具製作上的,即是射出成型以及旋轉成型。所謂射出成型,就是將顆粒狀塑料原粒加熱到一定的溫度後,以適當的壓力與速度注射進封閉的模型裡,並在模型中經過短暫冷卻後開模取出完成品。在施作過程中除了要了解原料的特性之外,還必需掌控溫度、壓力、射出量、速度以及冷卻時間等關鍵因素。不同於射出成型使用流狀液體原料,旋轉成型則是將粉狀塑料放入大型模具中並且加熱,待原料粉末融解後,再將模具緩緩旋轉,使塑料液體均勻附著於模具內壁,進而成型,最後放置冷卻區一陣子之後,再進行脫模並取出成品。

即使是塑料家具,也有分好多種不同的原料,這又是為什麼呢?設計師在選擇材質的時候都是怎麼想的呢?接下來,就讓我們來看看幾個家具設計常見的塑料原料,以及它們各自的特色:

PP/PE

市面上最常見的兩種塑料材質。兩者的優點在於易加工(擠壓成型、射出成型……等),質輕而堅固,具有極好的耐磨、耐衝擊、耐化學藥劑等特性。原本已屬耐熱塑料,隨著技術的提升,目前在製造過程中也可加入抗 UV 原料使得 PP/PE 家具更符合戶外家具的需求。

早年白色及淺色的塑料製品平均使用期限約為兩年,因其化學性結構容易被陽光中的 UV 紫外線破壞,而帶來毛化、硬化、破碎等現象,而現在的技術可延長使用期限至 5∼7 年甚至更長久,當然如果使用的地點是有屋簷的半戶外空間,沒有日曬雨淋的直接影響,則使用期限也可延長達數十年的時間。

PP/PE 材料屬性幾乎相同,不過要是做成家具來比較,以硬度來說 PP 略勝 PE 一些,因此造型單純,使用度高的單椅很多都選擇 PP 製造。PE 則是常出現在兒童坐具、大型尺寸或造型複雜的家具(因為 PE 的化學特性易於旋轉成型加工)。

PC

PC 為塑料中韌度最高,耐熱度也高的一種,而且顏色穩定性相當好,具有接近玻璃的高度透明感,但重量卻比玻璃以及壓克力輕巧許多,所以除了家具設計,也會被運用在燈具製造上,是用來替代玻璃材料的最佳方案。

ABS

同樣也屬於硬度高、好加工以及易染色、色度高的一種塑料。雖然抗 UV 的能力沒有以上述的其他塑料來的好,但由於高顯色度,光亮表面以及耐用的特性,比起一般家具,大多運用在裝飾性的單品上。另一特色在於,ABS 可讓作品表面再射出成型後,同時完成如鏡面效果的高光亮面表層,細緻精美不需再另外加工。

FRP

玻璃纖維增強塑料,是一種高分子塑料為基體,以玻璃纖維或碳纖維為增強體而製成的複合材料,可說是當代塑料家具的先驅。在射出成型技術以及 PP/PE 未出現前,FRP 包辦了小量手工客製化及大量塑料製品的主要工法,因其高度的靈活性、不需開模、高強度、高剛性、抗老化等特點,廣泛被運用在工業及軍事航空等製品中。唯製造過程中管理不易,容易帶來工作安全的問題,故當其他的塑料及工法普及後,FRP 就漸漸淡出市場。目前只有少數設計需要高彩度、亮面、大角度的特別型式家具的時候,才會使用 FRP 來進行手工製造。

PET

此塑料硬度韌性佳、質輕、不揮發也耐酸鹼,因此常使用於食用油瓶及寶特瓶的製作上,極少用於製作家具的材料,不過美國 emeco 在 2011 年與可口可樂公司攜手合作,首創以 PET 材料製作出了 Navy 111 單椅。這張椅子是沿用品牌經典之作 Navy 1006 的造型,但是將材質改為 65% 的回收寶特瓶,再加入 35% 的玻璃纖維增加強度的特殊設計。

表面處理

一般來說,塑料家具的顏色可以在製作過程中將定色的工序作完,然而有些作品為了展現不同質感或色彩表現,會選擇額外在表面上一層塗料,例如:霧面、金屬感、亮烤漆……等。上塗料方法大致上分成烤漆(Lacquer)以及粉末塗裝(Powder Coating)兩種。

Lacquer 烤漆使用人工噴漆作業方式,廠商會使用多層上漆的做法,而不同的層與層中間,必須經過多次的天然風乾及表面研磨,以整平細緻每一層表面(有時一般的塑料產品並不會施以多層的研磨工序)。如此繁複的程序,依照漆料及質感的要求程度不同,可選擇如鋼琴烤漆般的「亮面烤漆」質感,或者是霧面的「平光烤漆」。

另一種為粉末塗裝或粉末烤漆(Powder Coating),做法為利用導電噴槍將粉末噴於作品表面,讓帶靜電的塗料自然附著於物件表面,然後放置烤箱烘烤,使表面的粉末融化後凝固。不過塑料不像金屬能耐高溫(金屬或木材產品可經 200 度的烘烤),因此塑料用品的烤漆,於對流烤箱中的溫度不得太高(一般約在 攝氏 83 度左右),或者可搭配特殊紅外線(IR)、紫外線(UV)或熱風槍來使粉末塗料固化。以上兩種塗料處理法成果可以很接近,唯一不同的是,粉末塗料因為經過烘烤過,作品表面會比較堅硬些。

日常保養

塑料家具的日常保養很簡單,只需將軟布沾取些許的水並擰乾,擦拭表面即可。遇上污漬時,則可使用乾淨的棉布沾取稀釋後的溫和清潔劑或中性肥皂水清理表面,接著再用清水沖洗並用乾布擦乾即可。請勿使用任何強烈的化學溶劑、刺激性的清潔劑或是酒精,它們都會導致塑料表面的霧化。



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